Ⅰ 中國古代測量時間的工具有哪些
中國古代測量時間的工具有:圭表、刻漏、沙漏、水運渾天儀、水運儀象台、大明燈漏等等。
一、圭表
圭表又稱,日晷,日規。圭表中的「表」是一根垂直立在地面的標竿或石柱;「圭」是從表的跟腳上以水平位置伸向北方的一條石板。
每當太陽轉到正南方向的時候,表影就落在圭面上。量出表影的長度,就可以推算出冬至、夏至等各節氣的時刻。表影最長的時候,冬至到了;表影最短的時候,夏至來臨了。它是我國創制最古老、使用最熟悉的一種天文儀器。
二、刻漏
刻漏又稱漏刻、漏壺。漏壺主要有泄水型和受水型兩類。早期的刻漏多為泄水型。水從漏壺底部側面流泄,格叉和關舌又上升,使浮在漏壺水面上的漏箭隨水面下降,由漏箭上的刻度指示時間。
後來創造出受水型,水從漏壺以恆定的流量注入受水壺,浮在受水壺水面上的漏箭隨水面上升指示時間,提高了計時精度。
三、沙漏
沙漏因刻漏冬天水易結冰,故有改用流沙驅動的。《明史·天文志》載明初詹希元創造了「五輪沙漏」。後來周述學加大了流沙孔,以防堵塞,改用六個輪子。
宋濂(1310~1381)著《宋學士文集》記載了沙漏結構,有零件尺寸和減速齒輪各輪齒數,並說第五輪的軸梢沒有齒,而裝有指示時間的測景盤。
四、水運渾天儀
水運渾天儀是一具依靠水力而使其運轉,能模仿天體運行的儀器,並可以測定時間。這個渾天儀改進了漢代科學家張衡的設計,注水激輪,令其自轉,晝夜一周,除了表現星宿的運動以外,還能表現日升月落,當然比張衡的水運渾象儀更加精巧、復雜了。
所以,當水運渾天儀造成之後,置於武成殿前,文武百僚觀看後,無不為其製作精妙,測定朔望、報告時辰准確而嘆服,共稱其妙。
五、水運儀象台
水運儀象台有一套比較復雜的齒輪傳動系統。 在樞輪的上方和圓周旁有「天衡」裝置──擒縱機構,這是計時機械世界史上繼一行之後的重大創造的繼續,它把樞輪的連續旋轉運動變為間歇旋轉運動。
六、大明燈漏
1276年,中國元代的郭守敬製成大明燈漏。它是利用水力驅動,通過齒輪系及相當復雜的凸輪機構,帶動木偶進行「一刻鳴鍾、二刻鼓、三鉦、四鐃」的自動報時。
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古人和今人的計時方法的不同
一、稱謂不同
古人對白天與晚上的稱謂是不同的。白天說「鍾」,晚上說「更」或「鼓」。那時候城鎮里都設有鍾鼓樓,晨起(辰時,7點)撞鍾報時,所以白天說「幾點鍾」,傍晚(酉時,19點)鼓報時,所以晚上又說「幾鼓天」。
二、方法不同
現在一個晝夜是24小時,但在古代,一晝夜是12個時辰。12個時辰也不是用一二三四來計算,而是用「子丑寅卯……」來表示,這叫干支紀日法。
三、計算不同
古人晚上說時間用「更」,是有巡夜人邊巡邏邊打梆子,以點數報時。全夜分五個更,第三更是子時,所以有「三更半夜」的說法。一更又分五點,一點差不多等於現在的24分鍾。
Ⅱ 測量時間的基本工具是什麼
△ 時間的測量工具:
1、實際生活中,古代:日晷、沙漏、滴漏、脈搏等(見知識補充與拓展);現代:鍾表(機械表、石英鍾、電子表等)。
2、在運動場和實驗室經常用停表(或稱秒錶)來測量時間;
附:
△ 時間的計量單位:
國際單位制中,時間的基本單位是秒(s);實際生活中,時間的常用單位還有:小時(h),分(min),毫秒(ms)等;
(2)統計時間用什麼工具好擴展閱讀:
任何周期過程都可被採用為一種計時方法。
在同一地點的單擺作微幅振動的周期是一個確定的常數,即擺長為L的單擺在重力加速度為g的地點的周期為:
在重力加速度值g=9.8m/s2的地點,一個擺長為L=0.99295m的單擺的周期為T=2s。
因此擺鍾就成為19世紀以前的主要計時儀器。
這種利用鍾表內部機件的機械運動來計時的方法仍然有兩個很嚴重的缺陷:一是隨著晝夜、四季溫度的變化,鍾擺發生熱脹冷縮,致使擺長不穩定;二是由於地球不同緯度、不同高度處的重力加速度值各不相同
(即使地面上同一點,由於地球本身處於不斷變化之中,因此重力加速度值也不是一個恆定值),致使在鍾表製造廠校準的擺鍾運到使用地點以後就失准了。
人們雖然可以通過調節鍾擺擺長來不斷校準擺鍾的周期,但是無論從測時原理方面還是從使用時的操作實踐方面來看,擺鍾畢竟不是理想的測時、及時儀器。
原理:
電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器,其工作電壓是4~6V,電源的頻率是50Hz,它每隔0.02s打一次點。
電火花計時器是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示出點跡的計時儀器,使用220V交流電壓,當頻率為50Hz時,它每隔0.02s打一次點,電火花計時器工作時,指導運動所受到的阻力比較小,它比電磁打點計時器實驗誤差小。
如果運動物體帶動的紙帶通過打點計時器,在紙帶上打下的點就記錄了物體運動的時間,紙帶上的點也相應的表示出了運動物體在不同時刻的位置。研究紙帶上的各點間的間隔,就可分析物體的運動狀況。